面试题：容器化中利用缓存加速容器镜像构建的常见策略有哪些

Question

在后端开发的容器化场景下，为了加速容器镜像构建，通常会采用一些利用缓存的策略。请列举至少三种常见的利用缓存加速容器镜像构建的策略，并简要说明每种策略的工作原理。

Answer 1

• 分层缓存策略：
  • 工作原理：容器镜像由多个层组成，每层对应Dockerfile中的一条指令。构建镜像时，Docker会检查每一层指令是否与缓存中的指令相同。如果相同，则直接复用缓存层，无需重新构建，从而加速镜像构建。例如，安装软件包的指令，只要软件包版本和安装参数未变，就可复用缓存。
• 多阶段构建中的缓存复用：
  • 工作原理：在多阶段构建中，不同阶段可以复用基础镜像层的缓存。通常先在一个构建阶段安装编译工具、构建项目，然后在另一个阶段只复制编译后的成品到新的基础镜像中。前面阶段基础镜像的缓存可被后续阶段使用，减少重复构建。比如，构建一个Go应用，先在builder阶段安装Go环境和编译项目，在final阶段只复制可执行文件到一个更小的Alpine基础镜像，builder阶段基础镜像的缓存可用于final阶段。
• 缓存镜像仓库：
  • 工作原理：搭建本地或私有镜像仓库作为缓存。当构建镜像需要拉取基础镜像或其他依赖镜像时，优先从本地缓存仓库查找。若存在，则直接使用，避免从公共仓库重复下载，节省网络带宽和下载时间。比如公司内部搭建的Harbor镜像仓库，开发人员构建镜像时先从Harbor查找所需镜像，加速构建过程。